DE604107C

DE604107C - Airtight squeezing of the power supply for electric light bulbs and other vessels made of quartz glass

Info

Publication number: DE604107C
Application number: DE1930604107D
Authority: DE
Original assignee: ELECTRICITAETS AG; Ver Gluehlampen & Elec AG
Current assignee: ELECTRICITAETS AG; Ver Gluehlampen & Elec AG
Priority date: 1929-05-28
Filing date: 1930-03-22
Publication date: 1934-10-16
Also published as: US1921139A; AT119228B; NL27884C; GB346179A; FR693219A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine luftdichte Einquefschung der Stromeinführung für Gefäße aus Quarzglas, und zwar beispielsweise für Glühlampen, Entladungsgefäße, Röntgenröhren, Elektronenröhren, Quarzlampen, Photozellen oder Eudiometerröhren, also ganz allgemein für solche Gefäße, in deren inneren Hohlraum zwecks Herbeiführung gewisser elektrischer Vorgänge luftdicht leingeführte Stromzuleitungen hineinragen. Es ist in vielen Fällen erwünscht, solche Gefäße aus Quarzglas herzustellen, da dieses in mechanischer, thermischer 'und optischer Hinsicht vorzügliche Eigenschaften, z. B. für ultraviolettes Licht, besitzt.The invention relates to an airtight Squeezing the current inlet for vessels made of quartz glass, for example for incandescent lamps, discharge vessels, X-ray tubes, electron tubes, quartz lamps, photocells or eudiometer tubes, that is in general for such vessels, in their inner cavity for the purpose of bringing about certain electrical processes protrude into airtight power supply lines. It is In many cases it is desirable to manufacture such vessels from quartz glass, as this is mechanically, thermally and visually excellent properties, e.g. B. for ultraviolet Light, owns.

Bei der Herstellung der Gefäße aus Quarzglas verursacht die luftdichte Einführung der Stromzuleitungen bekanntlich große Schwierigkeiten, da sich Metalldrähte zur luftdichten Einschmelzung in das Quarzglas nicht eignen, so daß solche Gefäße, z. B. Quecksilberquarzlampen, gewöhnlich mit eingeschUffenen und durch geeignete Klebstoffe abgedichteten Stromzuleitungen versehen werden. Es ist zwar ein Verfahren bekannt, gemäß welchem an das aus Quarzglas bestehende Gefäß mittels Zwischenschaltung mehrerer verschiedener Gläser, gewöhnlich abnehmenden Quarzinhaltes (Verbindegläser), ein solches Glas eingeschmolzen wird, welches dann die luftdichte Einschmelzung der gewöhnlich aus Wolfram oder Molybdän verfertigten Stromzuleitungen erlaubt, jedoch ist dieses Verfahren umständlich und teuer.In the manufacture of the vessels from quartz glass, the airtight introduction of the causes Power supply lines are known to have great difficulties, since metal wires are airtight Melting in the quartz glass is not suitable, so that such vessels, for. B. Mercury quartz lamps, usually with inserted and sealed by suitable adhesives Power supply lines are provided. Although there is known a method according to which to the vessel made of quartz glass by interposing several different ones Glasses, usually with decreasing quartz content (connecting glasses), one such glass is melted down, which is then the airtight meltdown of the usual Tungsten or molybdenum manufactured power supply lines are allowed, but this method is awkward and expensive.

Es sind auch -weiterhin luftdichte Strom-Zuführungen für Vakuumgefäße, welche aus auf Glas aufgebrachten stromleitenden Schichten aus Silber, Gold, Platin oder anderen Metallen bestehen, bekannt. Verwendet wurden dabei Glasröhren. Dies hatte jedoch den Nachteil, daß bei der Fabrikation, bei der bekanntlich der Glühlampenkolben mit den Stromeinführungen zusammengepreßt wird, die Glasröhre ebenfalls zusammengedrückt wurde und eine einwandfreie Stromeinführung nicht erhalten werden konnte.They are also airtight power supplies for vacuum vessels which are made from Glass applied electrically conductive layers made of silver, gold, platinum or other metals exist, known. Glass tubes were used. However, this had the Disadvantage that in the manufacture, in which, as is known, the incandescent lamp bulb with the Current leads is pressed together, the glass tube was also pressed together and proper current introduction could not be obtained.

Schließlich sind flache Stromeinführungen aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bekannt. Finally, flat current inlets made of copper or a copper alloy are known.

Die Nachteile der Stromzuführungen durch metallisierte Röhren werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß statt der Röhre ein Quarzglasstab verwendet wird. Die technischen Vorteile einer solchen Stromzuleitung sowie ihre Ausführungsarten sollen in folgendem beschrieben werden:The disadvantages of supplying power through metallized tubes are according to the invention avoided by using a quartz glass rod instead of the tube. the technical advantages of such a power supply as well as their types of execution should can be described in the following:

Es ist offenbar, daß jede Glassorte am leichtesten und sichersten mit leinem Glas derselben Art zusammenschmelzbar ist, da in diesem Fall, vorausgesetzt, daß beide Körper, die zusammengeschmolzen werden, auf dieselbe Temperatur erhitzt werden, an der Anschmelzstelle schädliche Spannungen nicht auftreten können und die zwei Gläser gleicher Art selbstverständlicherweise vollkommen aneinander festhaften. Da der an seiner Oberfläche mit einem genügend dünnen und gut haftenden Metallüberzug versehene Glasstab in seiner Wärmeausdehnung nicht merklich von der des nicht überzogenen Glases abweicht, stellt ein solcher auf seiner Oberfläche metallisierter Glasstab (Quarzglasstab) eine ideale Stromzuleitung für das aus demselben Glas (Quarzglas) verfertigte Entladungsgefäß dar. Solche Stromzuleitungen sind sehr einfach herzustellen. Aus dem betreffenden Glase werden längliche. Körper (Stäbe) mit den gewünschten Abmessungen hergestellt und lauf ihrer Mantelfläche mit Hilfe von an sich bekannten Verfahren mit gut haftendem dünnem Metallüberzug versehen. Für den Metallüberzug können bei Quarzglas mit Vorteil Platin öder Iridium, mit ganz besonderem Vorteil aber Tantal verwendet werden; es sind dies Metalle, aus denen man eine auf Quarzglas gleichmäßig und gut haftende Schicht herstellen kann, z. B. mit Hilfe des in der Keramik üblichen Einbrennverfahrens (Feuervergolden). Die Metallüberzüge können aber selbstverständlich auch auf andere Weise, z. B. durch Kathodenzerstäubung oder Kondensation von Metalldämpfen im Vakuum, hergestellt werden.It is evident that every kind of glass is easiest and safest with a clean glass of the same Kind is fusible, since in this case, provided that both bodies, which are melted together, heated to the same temperature, harmful stresses at the melting point can not occur and the two glasses of the same type, of course, perfect cling to each other. Since the on its surface with a sufficiently thin and well-adhering metal coating, the thermal expansion of the glass rod is not noticeably different from that of the uncoated one Differs from the glass, such a glass rod metallized on its surface (quartz glass rod) an ideal power supply line for the discharge vessel made of the same glass (quartz glass) . Such power supply lines are very easy to manufacture. From the relevant Glasses become elongated. Body (rods) produced with the desired dimensions and run with their outer surface Provided with a well-adhering thin metal coating using methods known per se. For the metal coating, with quartz glass it is advantageous to use platinum or iridium with However, tantalum can be used as a very special advantage; it is these metals that make up you can produce a layer that adheres evenly and well to quartz glass, e.g. B. with Help of the baking process common in ceramics (fire gilding). The metal coatings but can of course also in other ways, for. B. by sputtering or condensation of metal vapors in a vacuum.

Die Einschmelzung der mit Metall überzogenen Stromzuleitungen geschieht auf ähnliehe Weise wie bei den bekannten Stromzuleitungen aus Metall, also entweder so, daß die Stromzuleitungen direkt in die Gefäßwand, oder aber, wie meistens üblich, zuerst in ein ■ gemeinsames Füßchen eingeschmolzen werden und dann erst dieses Füßchen in das das Gefäß, z. B. in die Entladungsröhre, eingeschmolzen wird. Bei beiden Arten der Herstellung muß darauf geachtet werden, daß während des Einschmelzverfahrens die Stromzuleitung keine solche Formänderung erleidet, die die Gleichmäßigkeit der Metallschicht an der Oberfläche beeinträchtigen würde.The metal-coated power supply lines are melted down in a similar manner In the same way as with the known power supply lines made of metal, i.e. either so that the power supply lines directly into the vessel wall, or, as is usually the case, first melted into a common foot and only then this little foot into the vessel, z. B. in the discharge tube melted down will. In both types of production, care must be taken that during the melting process, the power supply line does not suffer such a change in shape, which would affect the uniformity of the metal layer on the surface.

Die Ausführung des Einschmelzvorganges sowie ein Ausführungsbeispiel eines mit den erfindungsgemäßen Stromeinführungen versehenen Entladungsgefäßes werden in der beiliegenden Zeichnung dargestellt.The execution of the melting process and an embodiment of one with the The discharge vessel provided with current inlets according to the invention is shown in the enclosed Drawing shown.

Fig. ι zeigt die schematische Seitenansicht einer zur Einschmelzung der erfindungsgemäßen Stromeinführungen dienenden Einrichtung, Fig. 2 die Seitenansicht einer mit den erfindungsgemäßen Stromeinführungen versehenen, aus Quarzglas verfertigten Photozelle ohne Fassung.Fig. Ι shows the schematic side view of a for melting down the invention 2 shows the side view of a device provided with the current inlets according to the invention, Photocell made of quartz glass without socket.

In Fig. ι halten in der in der Glühlampen· technik üblichen Weise Zangen 2 und 2' das an einem Ende trichterförmig sich erweiternde Tellerrohri. Die Stromzuleitungen 3 und 3' werden in den Bohrungen des Halters 4 untergebracht. Die ganze Einrichtung wird um ihre senkrechte Achse in .dauernder Drehbewegung gehalten, während das untere Ende des Tellerrohres mittels der Gasflammen 5 und S' auf die erwünschte Temperatur erhitzt wird. Dann wird das weich gewordene Quarzglas mit zwei in der Abbildung nicht gezeichneten Backen auf die Stromzuleitungen gepreßt. Bei diesem Verfahren werden die Stromzuleitungen nicht direkt von der Flamme getroffen, behalten also während des ganzen Einschmelzvorganges eine niedrigere Temperatur als das Tellerrohr, wodurch jedwede schädliche Deformation vermieden werden kann. Bei der Ausfuhrung dieses Verfahrens hat es sich vorteilhaft erwiesen, für die Stromzuleitungen flache, z. B. elliptisch oder längseckige Stäbe zu verwenden und diese so unterzubringen, daß die größere Abmessung des Querschnittes parallel zu der Arbeitsfläche der Quetschbacken zu liegen kommt. Quarzglas hat den Vorteil, daß infolge seines sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten schädliche Kühlspannungen an der Quetschstelle auch dann nicht entstehen, wenn im Augenblicke der Quetschung die Temperatur des Tellerrohres wesentlich höher war als die der Stromzuleitungen.In FIG. 1, in the manner customary in incandescent lamp technology, tongs 2 and 2 'hold the plate tube which widens in a funnel shape at one end. The power supply lines 3 and 3 'are accommodated in the bores of the holder 4. The whole device is kept in constant rotary motion about its vertical axis, while the lower end of the plate tube is heated to the desired temperature by means of the gas flames 5 and S '. Then the softened quartz glass is pressed onto the power supply lines with two jaws (not shown in the figure). With this method, the power supply lines are not hit directly by the flame, so they keep a lower temperature than the plate tube during the entire melting process, whereby any harmful deformation can be avoided. When performing this process, it has proven advantageous to use flat, z. B. to use elliptical or rectangular rods and to accommodate them so that the larger dimension of the cross section comes to lie parallel to the working surface of the jaws. Quartz glass has the advantage that, due to its very low coefficient of thermal expansion, harmful cooling stresses do not arise at the pinch point even if the temperature of the plate tube was significantly higher than that of the power supply lines at the time of pinching.

In Fig. 2 ist eine mit der erfindungsgemäßen Stromeinführung versehene, aus Quarzglas verfertigte lichtelektrische Zelle dargestellt, bei welcher die Stromzuleitungen unmittelbar in der Gefäßwand eingeschmolzen sind. In.dem unteren Teil, d.h. in der Quet-'schung 7 des Quarzgefäßes 6, sind die aus erfindungsgemäß an der Oberfläche metallisiertem Quarzglas bestehenden Stromzuleitungen 8 und 8' eingeschmolzen. Die Metallschicht der Stromzuleitungen besitzt an beiden Enden der Stromzuleitungen Verdickungen 9 bzw. 9' bzw. 10 bzw. 10'; an dem Metallüberzug 10, 10' der äußersten Enden sind die äußeren Stromzuführungsdrähte 11 bzw. 11' angeschmolzen, der Metallüberzug 9, 9' der inneren Enden ist mit dem Draht 13 bzw. mit dem als Anode dienenden Metallring 12 verbunden. Der Metalldraht 13 bildet die Stromzuleitung der lichtelektrischen Kathode 14, welche z.B. aus Natrium bzw. Kalium oder deren Amalgam besteht und in das Gefäß, z.B. durch das Pumpröhrchen, eingeführt werden kann.. Stromzuleitungen mit dem bekannten flachen Querschnitt könnenIn Fig. 2 is one with the invention A photoelectric cell made of quartz glass and provided with a current lead-in is shown, in which the power supply lines are melted directly into the vessel wall. In the lower part, i.e. in the squeeze 7 of the quartz vessel 6 are those made of metallized on the surface according to the invention Fused quartz glass existing power supply lines 8 and 8 '. The metal layer of the power supply lines has thickenings 9 at both ends of the power supply lines or 9 'or 10 or 10'; on the metal coating 10, 10 'of the extreme ends are the outer power supply wires 11 or 11 ' melted, the metal coating 9, 9 'of the inner ends is connected to the wire 13 or connected to the metal ring 12 serving as anode. The metal wire 13 forms the Power supply to the photoelectric cathode 14, which for example consists of sodium or potassium or whose amalgam exists and is introduced into the vessel, e.g. through the pump tube can be .. Power supply lines with the well-known flat cross-section can

auch. Her ebenso wie bei Entladungsgefäßen vorteilhaft verwendet werden.even. Her just as in the case of discharge vessels can be used advantageously.

Die erfindungsgemäßen Stromzuleitungen bilden den Stromweg aus dem Außenraum in das Innere des Gefäßes, und umgekehrt. Den weiteren Weg des Stromes nach auswärts können in bekannter Weise gewöhnliche Metalleiter bilden, welche z. B. mittels Anpressens an die Stromzuleitungen befestigt werden.The power supply lines according to the invention form the power path from the outside in the inside of the vessel, and vice versa. The further way of the river outwards can form ordinary metal conductors in a known manner, which z. B. by pressing be attached to the power supply lines.

ίο In vielen Fällen, wie bereits erwähnt, ist es zweckmäßig, die nach außen stehenden Enden des Überzuges z. B. auf galvanischem Wege derart zu verdicken, daß in ihnen die Verbindungsleitungen z. B. durch Löten oder Schweißen befestigt werden können. Genau so können die in das Innere des Gefäßes hineinragenden Enden der Stromzuleitungen behandelt werden. Diese Anbringung der Stromzuleitungen an der eigentlichen Strom-ίο In many cases, as mentioned earlier, it is expedient, the outward ends of the coating z. B. by galvanic means to thicken so that in them the connecting lines z. B. by soldering or Welding can be attached. This is exactly how they can go into the interior of the vessel protruding ends of the power supply lines are treated. This attachment of the Power supply lines to the actual power supply

ao einführung bildet kernen Teil der Erfindung. Wenn die Elektroden nicht unmittelbar in das Gefäß, sondern in ein besonderes Füßchen eingeschmolzen werden, können diese Herstellungsphasen sowie die Montierung ,der Stromzuleitungen in der gewohnten Weise am Füßchen vorgenommen werden und die fertigmontierten Füßchen in die Gefäße eingeschmolzen werden. ao introduction forms the core of the invention. If the electrodes are not directly in the These manufacturing phases can be melted into a special vessel instead of being melted into a special foot as well as the mounting, the power supply lines in the usual way on Feet are made and the assembled feet are melted into the vessels.

Claims

Patent claims:

1. air density; Crimping of the power inlet for electric light bulbs and other vessels made of quartz glass, characterized in that the current inlet is made of one on its surface with a uniform, contiguous, z. B. metal coating produced by cathode sputtering or evaporation and condensation in a vacuum Quartz glass rod is made.

2. Power inlet according to claim 1, characterized by a metal layer made of tantalum.

1 sheet of drawings